针对空间面目标的高精度跟踪问题，提出一种面目标高精度跟踪方法，该方法利用SWAD模板匹配算法和亚像素拟合算法提取目标精确的位置信息，并在跟踪过程中对模板进行实时更新。对传统的无限冲击响应滤波模板更新方法进行了改进，提出一种变系数模板更新方法，该方法计算量小，不需要经过复杂的置信度判断，模板更新系数由当前模板图像和当前最佳匹配区域图像的灰度值决定；利用不同亮度的目标，以及对目标图像进行尺度变换模拟姿态变化的目标，比较了该模板更新算法和传统算法的匹配误差，结果表明：该算法能够更好地适应目标姿态的变化；最后通过平行光管和靶标板模拟远场非合作目标，搭建了室内演示试验，证明了利用模板匹配进行高精度目标跟踪的可行性。